JP6251527B2 - Adjustable effective load containment device for wings - Google Patents
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Description
本開示は、一般に、翼用の収容装置に関し、より詳細には、接合またはボルト締めすることなしに翼の内部の所定位置に留まる調節可能な有効荷重収容装置に関する。 The present disclosure relates generally to a containment device for a wing, and more particularly to an adjustable effective load containment device that remains in place within the wing without being joined or bolted.
翼の内部に付加重量や計装装置などの有効荷重を備え付けることがしばしば必要になる。そのような有効荷重は、通常、翼の内部に装着される収容装置内に担持される。たとえば、回転翼機では、ブレードのバランスを取るために、ロータブレードの内部に配置される収容装置内に、平衡重量を装着することができる。 It is often necessary to provide an additional load or an effective load such as an instrumentation device inside the wing. Such an effective load is usually carried in a receiving device mounted inside the wing. For example, in a rotary wing machine, in order to balance the blades, an equilibrium weight can be mounted in a receiving device disposed inside the rotor blade.
通常、そのような収容装置は、締結具、接着接合部を使用し、またはそのような収容装置を翼の内部に結合する他の手段を介して所定位置に保持される。飛行中の様々な応力によって、接合部または締結具ねじに疲労が引き起こされる恐れがある。これら応力の低減、または疲労する部品の削除は、航空機の寿命および安全性にとって有益である。 Typically, such containment devices are held in place using fasteners, adhesive joints, or other means that couple such containment devices to the interior of the wing. Various stresses in flight can cause fatigue in the joint or fastener screw. The reduction of these stresses or the elimination of fatigued parts is beneficial for aircraft life and safety.
回転翼機では、収容装置を、先端近く、かつ可能な限りピッチ軸から遠くに有することにより、内外弦方向の静的バランス修正、ならびに前後方向の動的バランス修正の効果を最大にすることができる。不都合なことに、先進型複合材ロータブレードは、空力性能を向上するために下半角、上半角、後退角、およびテーパを含む複雑な先端設計を使用することが多いので、これら形体内で収容装置の寸法取りが難しくなることがある。なおその上に、収容装置を単純に内弦方向に移動させると、飛行中にブレードの曲げおよび捩りを生じる荷重環境によって、接合部および/または締結具を加速度的に高い曲げ応力に曝す恐れがあり、その結果、接合部および締結具の寸法取りがより難しくなることがある。 In a rotary wing machine, by having the accommodation device as close to the tip as possible and as far from the pitch axis as possible, the effect of static balance correction in the inner and outer chord directions and dynamic balance correction in the front-rear direction can be maximized. it can. Unfortunately, advanced composite rotor blades often use complex tip designs, including lower half angle, upper half angle, receding angle, and taper to improve aerodynamic performance, so they can be accommodated within these features. It may be difficult to dimension the device. In addition, if the containment device is simply moved in the chord direction, there is a risk that the joint and / or fastener will be exposed to high bending stress at an accelerated rate due to the load environment that causes the blade to bend and twist during flight. As a result, it may be more difficult to dimension joints and fasteners.
ロータブレードの内部に収容装置をいかに配置するかという問題を解決するために過去にいくつかの試みが行われてきた。これら試みは、ある状況ではその利点を有することもあるが、他の状況では利点にならないこともある。1つのそのような試みは、ロータブレードのさらに内弦側に収容装置を移動させることを含む。しかし、可調節重量収容装置を、内弦側、ロータブレード先端から遠くへ移動させることにより、荷重負担構造を貫通してアクセスパネルを切ることに関する問題や、より高剛性の収容装置をより可撓性の構造に接合しまたはボルト締めすることに関する問題など、他の困難を生じる恐れがある。 Several attempts have been made in the past to solve the problem of how to place the containment device inside the rotor blade. These attempts may have an advantage in some situations, but may not be an advantage in other situations. One such attempt involves moving the containment device further to the inner chord side of the rotor blade. However, by moving the adjustable weight storage device farther from the inner chord side, the tip of the rotor blade, there is a problem with cutting the access panel through the load bearing structure, and the higher rigidity storage device is more flexible. Other difficulties can arise, such as problems with joining or bolting to a sexual structure.
他の試みは、着脱可能な先端を使用することを含む。しかし、これらは、費用が掛かる選択肢になる恐れがあり、またブレードの重量を増加する恐れがある。別の試みは、収容装置を複合材ロータブレードと同時接合することを含む。しかし、同時接合式収容装置は、積層品質に影響することのある硬化中に掛ける圧力を制約する恐れがあり、ある種の非破壊検査技法を妨げる恐れがあり、また位置決めの制御をより難しくする恐れがある。 Other attempts include using a removable tip. However, these can be costly options and can increase the weight of the blade. Another attempt involves co-joining the containment device with the composite rotor blade. However, co-bonded containment devices can constrain pressure applied during curing that can affect laminate quality, can interfere with certain non-destructive inspection techniques, and make positioning control more difficult. There is a fear.
したがって、比較的高レベルの機械的応力を受ける翼位置でのより可撓性の構造に、より高剛性の収容装置を接合またはボルト締めすることに伴う難しさを避けながら、翼の内部に収容装置を装着するための解決策が必要とされる。 Therefore, it accommodates inside the wing while avoiding the difficulties associated with joining or bolting a stiffer containment device to a more flexible structure at the wing location subject to relatively high levels of mechanical stress. A solution for mounting the device is needed.
したがって、本明細書では、接合部あるいはそれに伴う製造費および検査を必要とせず、ねじ式締結具を必要とせずそれに伴う問題および費用を擁さない収容装置を提供する。収容装置の形状が、作動中にロータの及ぼす物理的な力が収容装置を捕止することを可能にし、収容装置を所定位置に保つ接合部または締結具をなしに済ませる。収容装置の組立ても比較的簡単である。収容装置は、ロータブレードの開口内に挿入され、ロータブレード内で所定位置に組み立てられる。収容装置は、検査、交換、修理、または他の理由のために繰り返し装着し取り外すことができる。この開示では、全体として、回転翼機に関するこの開示に言及するが、固定翼機の翼など他の構造に使用することもできることを理解されたい。 Accordingly, the present description provides a containment device that does not require joints or associated manufacturing costs and inspections, does not require threaded fasteners, and does not have the associated problems and costs. The shape of the containment device allows the physical force exerted by the rotor during operation to catch the containment device, eliminating the need for joints or fasteners to hold the containment device in place. The assembly of the storage device is also relatively simple. The receiving device is inserted into the opening of the rotor blade and assembled in place in the rotor blade. The containment device can be repeatedly installed and removed for inspection, replacement, repair, or other reasons. While this disclosure generally refers to this disclosure relating to rotary wing aircraft, it should be understood that it can also be used for other structures such as fixed wing aircraft wings.
本開示は、3つまたは4つの主要要素を有する。すなわち、開口内に挿入され、ロータブレードの内面と連携する上方要素と、開口内に挿入され、上方要素と連携する前方要素および後方要素と、前方要素および後方要素に結合され、収容装置内の空洞を囲う下方要素とである。前方要素および後方要素は、ロータブレードの開口の外周縁に係合するフランジを有する。前方要素および後方要素は、一体に結合し、または「統合する」ことができる。フランジは、収容装置をロータブレード内に保持する。収容装置は、一旦組み立てると、抜け出しまたは分離することがない。分割角度が収容装置内に存在し、それによって、回転翼機の作動中に回転翼機のブレードに掛かる物理的遠心力が、収容装置の部品を一体にさらに楔止するように働き、それにより、接着結合または締結具を必要とせずに、収容装置を所定位置に保持することができる。これら分割角度は、より詳細に以下に説明される。 The present disclosure has three or four main elements. An upper element inserted into the opening and associated with the inner surface of the rotor blade; a front element and a rear element inserted into the opening and associated with the upper element; and coupled to the front element and the rear element; And a lower element surrounding the cavity. The front and rear elements have flanges that engage the outer periphery of the rotor blade opening. The front and back elements can be joined together or “integrated”. The flange holds the receiving device in the rotor blade. Once assembled, the containment device will not slip out or separate. A split angle exists in the containment device, so that during operation of the rotorcraft, the physical centrifugal force applied to the blades of the rotorcraft acts to further wedge the containment device parts together, thereby The containment device can be held in place without the need for adhesive bonds or fasteners. These split angles are described in more detail below.
第1のフランジを有する第1の要素と、上方要素とを備える収容装置であって、前記第1の要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記第1のフランジの下面に対して第1の角度を有する上面を有し、前記上方要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記上方要素の上面に対して第2の角度を有する下面を有し、前記下面が、前記第1の要素の前記上面に接触し、前記第2の角度が、前記第1の角度の方向に対して反対の方向にあり、前記第1の要素および前記上方要素が空洞を画成する、収容装置が本明細書に提供される。 A receiving device comprising a first element having a first flange and an upper element, wherein the first element extends from the inner chord direction to the outer chord direction on the lower surface of the first flange. An upper surface having a first angle with respect to the upper element, the lower element having a second angle with respect to the upper surface of the upper element in a direction extending from the inner chord direction to the outer chord direction, The lower surface is in contact with the upper surface of the first element, the second angle is in a direction opposite to the direction of the first angle, and the first element and the upper element pass through the cavity. A defining storage device is provided herein.
本明細書では、また、外周縁を有する開口を備えるロータブレードと、前記ロータブレード内に挿入される収容装置とを具備する組合せ装置が提供され、前記収容装置が、第1のフランジを有する第1の要素と、前記ロータブレードの内面に対合する上面を備える上方要素とを具備し、前記第1の要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記第1のフランジの下面に対して第1の角度を有する上面を有し、前記上方要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記上方要素の上面に対して第2の角度を有する下面を有し、前記下面が、前記第1の要素の前記上面に接触し、前記第2の角度が、前記第1の角度の方向に対して反対の方向にあり、前記第1の要素と前記上方要素とが、接触し、空洞を画成し、前記第1のフランジが外周縁に係合する。 The present specification also provides a combination device comprising a rotor blade having an opening having an outer peripheral edge and a receiving device inserted into the rotor blade, the receiving device having a first flange. 1 element and an upper element having an upper surface facing the inner surface of the rotor blade, wherein the first element extends in a direction extending from the inner chord direction to the outer chord direction. An upper surface having a first angle with respect to the upper element, the upper element having a lower surface having a second angle with respect to the upper surface of the upper element in a direction extending from the inner chord direction to the outer chord direction; The lower surface is in contact with the upper surface of the first element, the second angle is in a direction opposite to the direction of the first angle, and the first element and the upper element are Contacting, defining a cavity, wherein the first flange is Engaging the peripheral edge.
第1の要素は、外周フランジを有する、前方要素と後方要素との統合型にすることができる。 The first element can be an integrated front element and rear element with a peripheral flange.
あるいは、さらに第2の要素があってもよく、第1の要素および第2の要素が、それぞれ後方要素および前方要素であってもよい。第1の要素と第2の要素とは、第1のフランジと第2の要素上の第2のフランジとを合体させて外周フランジを形成するように、位置を合わせることができる。後方要素および前方要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、外周フランジの下面に対して第1の角度を有する上面を有することができ、前記上方要素の下面が、前記後方要素および前記前方要素の前記上面に接触することができる。 Alternatively, there may be a second element, and the first element and the second element may be a rear element and a front element, respectively. The first element and the second element can be aligned so that the first flange and the second flange on the second element merge to form an outer peripheral flange. The rear element and the front element may have an upper surface having a first angle with respect to the lower surface of the outer peripheral flange in a direction extending from the inner chord direction to the outer chord direction, and the lower surface of the upper element is the rear element and The upper surface of the front element can be contacted.
装置をロータブレードの空洞内に装着する方法であって、前記ロータブレードの内面に対合する上面を備える上方要素を前記空洞内に挿入し、前記上方要素を退避位置まで内弦方向に摺動させるステップと、第1のフランジを有する第1の要素を前記空洞内に挿入するステップと、前記フランジが前記ロータブレードの開口の外周縁に接触するように、前記第1の要素を移動させるステップと、前記上方要素を外弦方向に移動させることによって、前記上方要素を前記退避位置から元に戻すステップであって、前記上方要素の角度付き下面が前記第1の要素の角度付き上面に接触し、上方要素と第1の要素とによって空洞が形成されるまで元に戻すステップとを含む方法も提供される。 A method of mounting a device in a cavity of a rotor blade, wherein an upper element having an upper surface that mates with an inner surface of the rotor blade is inserted into the cavity, and the upper element is slid in a chord direction to a retracted position. Inserting a first element having a first flange into the cavity, and moving the first element so that the flange contacts an outer peripheral edge of the rotor blade opening. Moving the upper element in the direction of the outer chord to return the upper element from the retracted position, wherein the angled lower surface of the upper element contacts the angled upper surface of the first element And reverting until a cavity is formed by the upper element and the first element.
方法は、第2のフランジを有する第2の要素を前記空洞内に挿入するステップであって、前記第1の要素および前記第2の要素が後方要素および前方要素である、ステップと、前記開口の外周縁が前記第1のフランジおよび前記第2のフランジに接触するまで、前記後方要素および前記前方要素を前記開口の方へ下向き方向に移動させるステップであって、前記第1のフランジと前記第2のフランジとが一体になって外周フランジを形成する、ステップとをさらに含むことができる。方法は、また、前記後方要素および前記前方要素を下向き方向に移動させるステップの前に、前記後方要素と前方要素とを一体にするステップであって、前記第1のフランジと前記第2のフランジとの位置を合わせて外周フランジを形成する、ステップを含むことができる。 The method includes inserting a second element having a second flange into the cavity, wherein the first element and the second element are a rear element and a front element, and the opening Moving the rear element and the front element in a downward direction toward the opening until the outer periphery of the first and second flanges contacts the first flange and the second flange, the first flange and the And a second flange integrally forming an outer peripheral flange. The method also includes integrating the rear element and the front element before the step of moving the rear element and the front element in a downward direction, the first flange and the second flange. To form an outer peripheral flange.
方法は、また、前記第1の要素を挿入するための代替開口を生成するステップを含むことができ、前記第1の要素が、統合型要素であり、第1のフランジを有する第1の要素を前記空洞内に挿入するステップが、前記代替開口を通して前記統合型要素を挿入するステップを含む。 The method can also include generating an alternative opening for inserting the first element, wherein the first element is an integrated element and the first element has a first flange. Inserting the integrated element into the cavity includes inserting the integrated element through the alternative opening.
方法は、また、前記第1の要素を形成するために前方要素と後方要素とを組み合わせた形状を有する統合型要素を前記空洞内で硬化するステップをさらに含むことができる。 The method can also further include curing an integrated element within the cavity having a combined shape of a front element and a rear element to form the first element.
好ましい実施形態の詳細な説明を図面と併せて考察すると、他の目的、特徴、および利点が明らかになる。 Other objects, features and advantages will become apparent when the detailed description of the preferred embodiment is considered in conjunction with the drawings.
次いで、図面が参照されるが、異なる図面でも類似の要素には同じ参照番号が付されている。 Reference is now made to the drawings, wherein like elements in different drawings bear the same reference numerals.
本開示は、たとえば、ヘリコプタまたは他の回転翼機のロータブレード内部に使用することができる収容装置に関する。収容装置のいくつかの実施形態の具体的な多数の細部が、その種の実施形態の完全な理解を可能にするために、以下の説明および図1〜9に記されている。ただし、当業者は、本開示が、さらに別の実施形態を有することができ、または、本開示が、以下の説明による種々の細部を省いて実施することができることを理解するであろう。たとえば、ある種の実施形態は回転翼機での使用に言及しているが、説明されている技法は、所望に応じて、様々な輸送手段または他の場合に適用することができることを、当業者は理解するであろう。さらに、ロータブレードを調整する付加重量要素を収容するために収容装置を使用することが言及されるかも知れないが、収容装置は、必ずしも付加重量要素を収容するために使用されず、実際に、感知機器などの他の物体を収容するために使用することができる。 The present disclosure relates to a containment device that can be used, for example, inside a rotor blade of a helicopter or other rotorcraft. Numerous specific details of some embodiments of the containment device are set forth in the following description and in FIGS. 1-9 to allow a thorough understanding of such embodiments. However, one of ordinary skill in the art will appreciate that the present disclosure may have still other embodiments, or that the present disclosure may be practiced without the various details that are described in the following description. For example, while certain embodiments refer to use in a rotorcraft, it should be appreciated that the techniques described can be applied to various vehicles or other cases as desired. The merchant will understand. Furthermore, although it may be mentioned that a storage device is used to receive the additional weight element that adjusts the rotor blade, the storage device is not necessarily used to receive the additional weight element, in fact, It can be used to house other objects such as sensing devices.
図1は、ロータブレード122を有する1つのメインロータを有する回転翼機50を示す。図では、例示的収容装置100の位置が、ロータブレード122の先端近くにあるものとして示されている。収容装置100に関するこの例示的位置は、限定的と見なすべきでない。他の実施形態では、収容装置100は、必要に応じ、他の位置および向きに配置することができる。さらに、収容装置100は、非回転翼機に使用することもできる。
FIG. 1 shows a
図2は、図1に示されたロータブレード122の一部分の部分斜視図であり、収容装置100が、組立て状態で、ロータブレード122に装入されて示されている。図3は、同じロータブレード122の拡大部分図であり、図7および8に示される横断面図に関する横断面線も示す。図2および3に表されている図は、ロータブレード122の底面130が上方を向き、ロータブレード122の上面132が下方を向いて描かれていることに留意されたい。したがって、番号173は、ブレード122の上部からブレード122の底部へ向かう方向を示す。
FIG. 2 is a partial perspective view of a portion of the
見ての通り、ロータ内部空洞134が示されている。この空洞134は、ロータブレードに通常見られる桁構造内に存在し得る。外周縁138を有する開口136がロータブレード122に切り開かれる。外周縁138は、収容装置100の外周フランジ110に接触する側面139を有する。開口136は、桁などの主要構造内に存在することもあり、別のタイプの構造内に存在することもある。開口136は、収容装置100を受け入れるためのものであり、外周縁138は、収容装置100の外周フランジ110を介して、収容装置100を保持するためのものである。収容装置はより詳細に以下に説明される。図4は、図3の拡大図であるが、収容装置100が組立て状態であり、開口136から取り外されている。図4には、外弦方向である方向174が示されている。
As can be seen, a rotor
図5は、分解組立て図での収容装置100の例示であり、図1〜4に示された収容装置100の全ての部品を示す。図6〜8は、ロータブレード122内に装着された収容装置100を、側面図(図6)および2つの断面図(図7〜8)で示す。次いで、収容装置100の構成、組立て、および装着が、図4〜8に関して説明される。
FIG. 5 is an illustration of the receiving
収容装置100は4つの主要構成要素を備える。すなわち、上方要素102、後方要素104、前方要素106、および下方要素140である。見て分かるように、上方要素102は、有効荷重を受け入れるための空間186を形成する掘り込み部分を有する。前方要素106および後方要素104は共にU字形であり、そのU字形は、収容装置100が組立て状態のとき、有効荷重のための空間を形成するように働く。組立て状態では、図4に見られるように、上方要素102は前方要素106および後方要素104の両方に接触し、前方要素106および後方要素104は下方要素140に接触し、下方要素140は収容装置100のカバーのように作用する。
The
後方要素104および前方要素106は共にフランジ124、126を有する。後方要素104および前方要素106が、図6〜8に示されるように装着状態のとき、フランジ124とフランジ126とが、外周フランジ110を形成する。この外周フランジ110が、より詳細に以下に説明するように、空洞134内に収容装置100を保持するのに役立つ。
Both the
装着状態では、上方要素102の上面114は、ロータブレード122の内面112に接触している。前方要素106および後方要素104は、上方要素102に接触している。収容装置100の外周フランジ110は、開口136の外周縁138に接触している。重り150または他の有効荷重が、収容装置100内に配置される。最後に、下方要素140が、前方要素106、後方要素104、および上方要素102に結合される。
In the mounted state, the
組立て状態では、後方要素104と前方要素106とはL字形の境界線178を共有し、それは図6に最もよく見られる。この境界線178は、後方要素104と前方要素106とが互いに鏡像でない故に存在する。図5に最もよく見ることができるように、前方要素106は、後方要素104の前方延出部146に着座する後方延出部148を有する。この構成は、シアピン156をシアピン孔162に通して挿入することを可能にする。
In the assembled state, the
図にはこのL字形境界が示されているが、他の形状も可能であることに留意されたい。たとえば、後方要素104が、前方要素106上の雌部分の内側に嵌合する雄延出部を有する構成もまた可能である。そのような場合、シアピン156を、雄延出部および雌部分の両方を通して挿入することができる。さらに、後方要素104と前方要素106とは、L字形面または他のタイプの面ではなくて、平坦な垂直境界面で対合することもできる。シアピン156は、設計上絶対に必要な訳ではないが、前方要素106と後方要素104とを、ロータブレード122内に挿入している間、確実に正しく位置を合わせるのに役立つ。
Note that although the figure shows this L-shaped boundary, other shapes are possible. For example, a configuration in which the
あるいは、前方要素106と後方要素104とを、2つの別々の要素ではなく、単一の統合型要素にすることも可能である。そのような場合、単一の統合型要素は、前方要素と後方要素との組合せ物としての形状にされ、言い換えれば、前方要素と後方要素とを一体にして恒久的に付着した場合の形状にされる。
Alternatively, the
統合型要素は、様々な多数の方式で、製造し、空洞134に備え付けることができる。たとえば、前方要素106と後方要素104とを一体に組み合わせた形状を有する単一の統合型要素を形成するように構成された未硬化複合材層を、ロータブレード122の製造中またはそれに先立ってロータブレードの空洞134内に配置し、その後ロータブレード122内で硬化することができ、それによって、単一の硬化済み統合型要素が製造され、その統合型要素は空洞内部で自由に動ける。真空バッグおよび他の部品など硬化に要する部品は全て、硬化後に回収することができる。
The integrated element can be manufactured and installed in the
あるいは、たとえばロータブレード122の後方側などの位置にある代替開口を通すなど、異なる態様でロータブレード122の内部へのアクセスが用意される場合、統合型前方/後方要素体を、そのような代替開口を通過させ、開口136の外周縁138に係合させることができる。代替開口は、特に統合型要素を空洞134内に挿入するために、空洞134の壁に切り開くことができる。あるいは、代替開口は他の何らかの目的のために存在することもある。代替開口を通して統合型要素を空洞134に入れた後、代替開口は閉じることができる。
Alternatively, if access to the interior of the
様々な部品は、締結具、シアピンを使用し、または他の方法によって、一体に保持することができる。図示された収容装置100の例では、シアピン156が、前方要素106、後方要素104、および上方要素102のシアピン孔162を通して挿入される。下側要素140は、前方要素106、後方要素104、上方要素102、および下側要素140の締結具孔164を通して挿入される締結具154を使用して、所定位置に保持される。重り150は、重り150および上方要素102の六角ボルト孔166を通して挿入される六角ボルト152を使用することによって所定位置に保持される。締結具のこの特定の組合せが説明され図示されているが、締結具の他の組合せもしくは構成、または保持装置を使用することもできる。たとえば、締結具の代わりに接着剤を使用することもできる。
The various parts can be held together using fasteners, shear pins, or other methods. In the illustrated example of the receiving
単一の統合型要素が使用される場合、シアピンは、統合型要素を上方要素102と位置を合わせるためにやはり使用することができる。
If a single integrated element is used, the shear pin can still be used to align the integrated element with the
収容装置100に掛かる力、および/または収容装置100によって掛けられる力を受けるのを助けるために、補強ライナ144を、外周縁138の周りに存在させることができる。ライナ144は、収容装置100に固着されていないが、ロータブレード122の開口136の外周縁138を裏打ちするために使用される。ライナ144は、複合材料、金属材料、または他の適切な材料から作り出された複数の要素でもよい。収容装置100の主要要素の寸法は、収容装置100が装着状態のとき、上面114および外周フランジ110が、外周縁138と内面112との間にぴったり合って保持されるようになっている。したがって、収容装置100は、上方要素102の上面114および収容装置100の外周フランジ110によって所定位置に確実に保持される。
A reinforcing
従来技術の実施形態では、有効荷重収容装置の所定位置への保持は、通常、接着剤、締結具の使用により、もしくは同時硬化することにより、またはそのような方法の組合せによって行われる。この開示の主題である収容装置100では、そのような保持方法または装置は使用されない。そうではなくて、収容装置100の部品の特有の形状が、ロータブレード122が作動しているとき収容装置100に自然に掛かる力に、収容装置100を所定位置に保持させ、収容装置100の振動またはロータブレード122に対する移動を防止する。
In prior art embodiments, the effective load storage device is usually held in place by the use of adhesives, fasteners, or by simultaneous curing, or by a combination of such methods. No such holding method or device is used in the
収容装置100の様々な部品が、この保持機能を実現するために協働する角度付き面を有する。具体的には、前方要素106および後方要素104が共に、前方要素106および後方要素104が一方の端部で他方の端部より厚くなるようにする分割角度160を有する。この分割角度160は、フランジ124、126の下面168が、前方要素106および後方要素104の上面170に対して角度をもつことに端的に反映される。さらに、上方要素102は、前方要素106および後方要素104の分割角度160とは反対方向に向く分割角度158を有する。上方要素102の分割角度158は、上方要素102の上面114が上方要素102の下面172に対して角度をもつことに端的に反映される。
Various parts of the
分割角度160、158は、収容装置100を所定位置に保持することに役立ち、収容装置100の部品が相互に、またロータ122の他の部分に対して相対的に移動するのに抵抗することに役立つ。それら分割角度が、作動中のロータ122に掛かる物理的な力を利用してこれを行い、その力は遠心力である。遠心力は、収容装置100の全ての部品に外弦方向174に加わる。このことには、当然、前方要素106、後方要素104、および上方要素102が含まれる。前方要素106および後方要素104に外弦方向に掛かる遠心力によって、前方要素106および後方要素104のリム176が外周縁138(または存在するならライナ144)に接触し、それが、前方要素106および後方要素104の両方のさらに外弦方向への移動を防止する。上方要素102に掛かる遠心力によって、分割角度158、160が、上方要素102を楔のように作用させ、それ以上の外弦方向への移動を防止する。
The split angles 160, 158 help hold the
分割角度158および160は、上方要素102と前方要素106および後方要素104とで相補的になるように示されているが、分割角度158および160は、異なる構成にすることができることを理解すべきであることに留意されたい。たとえば、分割角度160は零でもよく、あるいは図5に示されるものとは異なってもよい。ただし、分割角度158は、収容装置100に掛かる遠心力が、上方要素102を収容装置の他の部分(前方要素106および後方要素104)に対する楔とするような角度であるべきことを理解されたい。分割角度158および160は、特定の面(たとえば、上面114および下面172)間の角度に反映されているが、分割角度158および160は、上方要素102を遠心力によって適所に楔挿させる必要機能を実現するいかなる面間であってもよいこともまた理解されたい。ブレード122の内部の形状は、角度をもった面を有することができ、分割角度158および160に表れる角度の必要量に寄与することができることもまた理解されたい。
Although the split angles 158 and 160 are shown to be complementary with the
上方要素102の楔挿はまた、前方要素106および後方要素104を下向き方向173に押しやり、それが、フランジ110を外周縁138(または存在すればライナ144)に押し付け、前方および後方要素104、106がロータブレード122から抜け出すのを防止し、前方および後方要素104、106がロータブレード122内に落ち込むのを防止する。したがって、分割角度158、160および収容装置100の部品の他の形状は、締結具、接着剤、またはロータブレード122と収容装置100との同時硬化式接合などの構造を使用する必要なしに、ロータ122が回転状態のとき、収容装置100が確実に所定位置に保持されるようにすることが分かる。締結具が収容装置100内に使用されることはあるが、それでも、収容装置100をロータブレード122に結合する締結具の使用を控えることによって利点が得られることに留意されたい。分割角度158、160はまた、シアピン156が損傷した場合、収容装置100の部品が飛行中にブレードから投げ出されるのを防止するように機能する。
The wedge insertion of the
収容装置100の設計は、ロータの通常の作動中、収容装置に働く力に対して堅牢な荷重経路が実現されるようになされる。そのような力には、ロータブレード122の上下運動によって生じる上向きおよび下向きの力、遠心力によって生じる外弦方向の力、ならびにロータブレード122の運動によって生じる前方および後方方向の力が含まれる。
The design of the
下向き方向のロータブレード122の運動は、ロータブレード122の内面112によって上方要素102の上面114に掛けられる力を生じる。この力は、一般に、ロータブレード122の内面112の対応する領域によって、上方要素102の上面114全体に掛けられる。これらの力に曝される小さいまたは弱い構成要素はない。上向き方向のロータブレード122の運動は、円周縁138によって(存在すればライナ144を介して)フランジ110に掛けられる力を生じる。フランジ110は、フランジの周縁の全体を廻って、補強領域180(フィレット)によって支持されている。フィレットが図示されているが、ガセットを使用することもでき、同様に、補強機能をもたらす他の機構を使用することもできることに留意されたい。リム176に前方および後方に掛かる力は、リム176および外周縁138の周縁に沿って、リム176および外周縁138によって受けられる。補強ライナ144は、外周縁138に掛かる力を受けるのに役立つ。リム176の湾曲は、力が集中する角部を存在させないことによって、力を分散させることに役立つ。リム176は湾曲形状を有するが、正方形もしくは矩形、または僅かに丸い縁を有する正方形、あるいは他の形状など、別の形状が可能であることに留意されたい。
The movement of the
付加重量要素150などの有効荷重が、収容装置100内に形成された隔室184にぴったり嵌合する周壁182を有すれば有利であり、それによって、周壁182が隔室184の壁に当接し、有効荷重によって加えられる力を隔室の壁に受けさせることができる。
It is advantageous if an effective load, such as the
図9は、ロータブレード122の空洞134内で収容装置100を組み立てるステップのシーケンスの解説である。これは例示的一方法であり、本明細書で提供された教示に適う他の方法が可能であることを理解されたい。この方法は、ライナ144が、既にロータブレード122に装着されていることを想定する。ステップ500において、上方要素102を、開口136を通して挿入し、ロータブレード122の内面112に当てて横たえる。他の構成要素のための空間を作るために、好ましくは、上方要素102を内弦方向に押しやる。ステップ502では、前方要素106および後方要素104を、ロータ内部空洞134の中に入れる。前方要素106と後方要素104とを容易に一体にすることができるように、前方要素106と後方要素104とを、それらの対応するフランジ124、126を互いに反対方向に向けて、配向することが好ましい。
FIG. 9 is an illustration of the sequence of steps for assembling the
ステップ504では、前方要素106と後方要素104とを、それらの対応する対合面、すなわち前方要素106上の後方要素対合面120と前方要素対合面118とを合わせるように合体し、それによって、前方要素106と後方要素104とがロータ空洞134内で組み立てられ、その結果、外周フランジ110が、2つの対応するフランジ面124および126によって形成される。その後のステップに対して前方要素106および後方要素104を所定位置に保持するために、ピン、クリップ、または他の暫定的な締結手段を使用することができる。あるいは、前方要素106を、先ず空洞134の中に入れて外周縁138と係合させ、次いで、後方要素104を空洞134の中に入れて前方要素106および外周縁138と係合させてもよい。
In
ステップ506では、前方要素106および後方要素104を、外周フランジ110が開口136の外周縁138に接触するように、開口136の方へ寄せる。ステップ508では、上方要素102を、その内弦位置から元に戻し、前方要素106および後方要素104と接触させる。復旧装置を使用して上方要素102を把持することができ、それによって、上方要素を所定位置にもって行くことができる。上方要素102を外弦方向へ摺動させ、それによって、前方要素106および後方要素104の上面170を上方要素102の下面172と接触させる。上方要素102を、前方要素106および後方要素104と正しく位置が合うまで摺動させる。
In
ステップ510では、シアピン156を、前方要素106、後方要素104、および上方要素102の位置を合わせるために、シアピン孔162を通して挿入する。ステップ512では、重り150などの有効荷重を収容装置100の中に挿入し、六角ボルト152などの締結具を六角ボルト孔166に挿入して重り150を所定位置に固定する。
In
最後に、下方要素140を前方要素106および後方要素104に係合させ、締結具154を孔164に通して挿入して、収容装置100全体を組立て状態に固定する。ここに、収容装置100が組み立てられた。
Finally, the
収容装置100は、図5に関して上記で開示されているものと逆の手順によって、ロータブレード122内部から取り外すことができる。締結具154を取り外す。下方要素140をそれ以外の収容装置100から取り外す。六角ボルトを取り外す。重り150を取り外す。シアピン156を取り外す。上方要素102を内弦方向に摺動させて、上方要素を前方要素106および後方要素104から係合解除する。完全に係合解除した後、前方要素106および後方要素104を、それらを互いに分離することができるように、ロータ空洞134内に押し込む。前方要素106および後方要素104を、開口136を通してロータ空洞134から取り外す。最後に、上方要素102を、開口136を通して取り外す。
The
このように、ロータブレード122の作動中は収容装置100が確実に所定位置に留止される一方で、収容装置100は、容易に着脱することができることが分かる。
Thus, it can be seen that the
前述の実施形態のいずれにおいても、追加の構造または支持要素を必要に応じて使用することができる。たとえば、残存する空間を充填するために液体シム層を使用することができる。さらに、ライナ144と同様なさらに別の補強層を様々な位置に装着することができる。
In any of the foregoing embodiments, additional structures or support elements can be used as needed. For example, a liquid shim layer can be used to fill the remaining space. Furthermore, further reinforcing layers similar to the
本開示が、様々な実施形態を参照して説明されてきたが、本開示の範囲から逸脱することなく、それら実施形態の要素に対し様々な変更を加えることができ、また同等品で代替することができることが当業者には理解されるであろう。さらに、本開示の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況に適応するために、本開示の教示に多くの修正を加えることができる。したがって、本開示は、この開示の方法を実施するための参考として本明細書に開示された特定の実施形態に限定されることなく、本開示は、添付特許請求の範囲に含まれる構成形態、修正形態、または組合せ形態を包含するものである。 Although the present disclosure has been described with reference to various embodiments, various modifications can be made to the elements of these embodiments without departing from the scope of the present disclosure, and equivalents can be substituted. Those skilled in the art will appreciate that this is possible. In addition, many modifications may be made to the teachings of the disclosure to adapt to a particular situation without departing from the essential scope of the disclosure. Accordingly, the present disclosure is not limited to the specific embodiments disclosed herein as a reference for practicing the methods of this disclosure, and the present disclosure is not limited to the arrangements included in the appended claims, It includes a modified form or a combined form.
本開示の態様によれば、外周縁を有する開口を備えるロータブレードと、前記ロータブレード内に挿入される収容装置とを具備する組合せ装置が提供され、前記収容装置が、第1のフランジを有する第1の要素と、前記ロータブレードの内面に対合する上面を備える上方要素とを具備し、前記第1の要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記第1のフランジの下面に対して第1の角度を有する上面を有し、前記上方要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記上方要素の上面に対して第2の角度を有する下面を有し、前記下面が、前記第1の要素の前記上面に接触し、前記第2の角度が、前記第1の角度の方向に対して反対の方向にあり、前記第1の要素と前記上方要素とが、接触し、空洞を画成し、前記第1のフランジが外周縁に係合する。 According to an aspect of the present disclosure, there is provided a combination device including a rotor blade having an opening having an outer peripheral edge and a storage device inserted into the rotor blade, and the storage device has a first flange. A first element and an upper element having an upper surface facing the inner surface of the rotor blade, wherein the first element extends in a direction extending from the inner chord direction to the outer chord direction. A top surface having a first angle with respect to the bottom surface, the upper element having a bottom surface having a second angle with respect to the top surface of the upper element in a direction extending from the inner chord direction to the outer chord direction The lower surface is in contact with the upper surface of the first element, the second angle is in a direction opposite to the direction of the first angle, and the first element and the upper element Contacting, defining a cavity, said first flange Engaging the outer peripheral edge.
有利には、前記第1の要素が、前方要素と後方要素との統合型であり、前記第1のフランジが外周フランジである。組合せ装置は、第2のフランジを有する第2の要素をさらに備え、前記第1の要素が前方要素であり、前記第2の要素が後方要素であり、前記第1のフランジと前記第2のフランジとが、実質的に位置を合わされて、外周フランジを画成する。 Advantageously, the first element is an integrated front element and rear element, and the first flange is an outer flange. The combination device further comprises a second element having a second flange, wherein the first element is a front element, the second element is a rear element, the first flange and the second element A flange is substantially aligned to define an outer flange.
有利には、前記後方要素および前記前方要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、外周フランジの下面に対して第1の角度を有する上面を有し、前記上方要素の前記下面が、前記後方要素および前記前方要素の前記上面に接触する。 Advantageously, the rear element and the front element have an upper surface having a first angle with respect to the lower surface of the outer peripheral flange in a direction extending from the inner chord direction to the outer chord direction, the lower surface of the upper element being , Contacting the upper surface of the rear element and the front element.
有利には、組合せ装置は、前記第1の要素に結合され、前記空洞を囲う下方要素をさらに備え、前記空洞内に挿入された有効荷重をさらに備え得る。また、組合せ装置は、前記第1のフランジの上側に補強領域を形成して前記第1のフランジを補強する前記第1のフランジを備え得る。有利には、後方要素および前記前方要素が、有効荷重用の空間を形成するためにU字形である。 Advantageously, the combination device may further comprise a lower element coupled to the first element and surrounding the cavity, further comprising an effective load inserted into the cavity. In addition, the combination apparatus may include the first flange that reinforces the first flange by forming a reinforcing region on the upper side of the first flange. Advantageously, the rear element and the front element are U-shaped in order to form a space for an effective load.
有利には、装置をロータブレードの空洞内に装着する方法は、前記ロータブレードの内面に対合する上面を備える上方要素を前記空洞内に挿入し、前記上方要素を退避位置まで内弦方向に摺動させるステップと、第1のフランジを有する第1の要素を前記空洞内に挿入するステップと、前記フランジが前記ロータブレードの開口の外周縁に接触するように、前記第1の要素を移動させるステップと、前記上方要素を外弦方向に移動させることによって、前記上方要素を前記退避位置から元に戻すステップであって、前記上方要素の角度付き下面が前記第1の要素の角度付き上面に接触し、上方要素と第1の要素とによって空洞が形成されるまで元に戻すステップとを含む。また、方法は、ロータブレードの開口の外周縁に沿ってライナを配置することをさらに含むことができる。 Advantageously, the method of mounting the device in the cavity of the rotor blade inserts an upper element with an upper surface that mates with the inner surface of the rotor blade into the cavity and moves the upper element in the chord direction to a retracted position. Sliding the first element having a first flange into the cavity and moving the first element so that the flange contacts the outer periphery of the rotor blade opening. And returning the upper element from the retracted position by moving the upper element in the direction of the outer chord, wherein the angled lower surface of the upper element is the angled upper surface of the first element And reverting until a cavity is formed by the upper element and the first element. The method may further include positioning a liner along the outer periphery of the rotor blade opening.
50 回転翼機
100 収容装置
102 上方要素
104 後方要素
106 前方要素
110 外周フランジ
112 内面
114 上面
118 前方要素対合面
120 後方要素対合面
122 ロータブレード
124 フランジ
126 フランジ
130 底面
132 上面
134 空洞
136 開口
138 外周縁
139 側面
140 下方要素
144 補強ライナ
146 前方延出部
148 後方延出部
150 重り
152 六角ボルト
154 締結具
156 シアピン
158 分割角度
160 分割角度
162 シアピン孔
164 締結具孔
166 六角ボルト孔
168 下面
170 上面
172 下面
173 下向き方向
174 外弦方向
176 リム
178 境界線
180 補強領域
182 周壁
184 隔室
186 空間
DESCRIPTION OF
Claims (15)
上方要素と
を備える収容装置であって、
前記第1の要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記第1のフランジの下面に対して第1の角度を有する上面を有し、
前記上方要素が、内弦方向から外弦方向へ延びる方向に、前記上方要素の上面に対して第2の角度を有する下面を有し、前記下面が、前記第1の要素の前記上面に接触し、前記第2の角度が、前記第1の角度の方向に対して反対の方向にあり、
前記第1の要素および前記上方要素が空洞を画成する、
収容装置。 A first element having a first flange;
A storage device comprising an upper element,
The first element has an upper surface having a first angle with respect to a lower surface of the first flange in a direction extending from an inner chord direction to an outer chord direction;
The upper element has a lower surface having a second angle with respect to the upper surface of the upper element in a direction extending from the inner chord direction to the outer chord direction, and the lower surface contacts the upper surface of the first element The second angle is in a direction opposite to the direction of the first angle;
The first element and the upper element define a cavity;
Containment device.
前記第1のフランジが外周フランジである、
請求項1に記載の収容装置。 The first element is a combination of a front element and a rear element;
The first flange is an outer peripheral flange;
The storage device according to claim 1.
をさらに備え、
前記第1の要素が前方要素であり、前記第2の要素が後方要素であり、
前記第1のフランジと前記第2のフランジとが、実質的に位置を合わされて、外周フランジを画成する、
請求項1に記載の収容装置。 A second element having a second flange;
The first element is a front element and the second element is a rear element;
The first flange and the second flange are substantially aligned to define an outer peripheral flange;
The storage device according to claim 1 .
前記上方要素の前記下面が、前記後方要素および前記前方要素の前記上面に接触する、
請求項3に記載の収容装置。 The rear element and the front element have an upper surface having a first angle with respect to a lower surface of the outer peripheral flange in a direction extending from the inner chord direction to the outer chord direction;
The lower surface of the upper element contacts the upper surface of the rear element and the front element;
The accommodation device according to claim 3.
をさらに備える、請求項3または4に記載の収容装置。 The receiving device according to claim 3, further comprising a lower element coupled to the rear element and the front element and surrounding the cavity.
請求項1ないし5のいずれか一項に記載の収容装置。 Further comprising an effective load inserted into the cavity;
The accommodation device according to any one of claims 1 to 5.
請求項3ないし5のいずれか一項に記載の収容装置。 The first flange and the second flange reinforce the outer peripheral flange by forming a reinforcing region above the first flange and the second flange.
The storage device according to any one of claims 3 to 5.
請求項3、4、5、および7のいずれか一項に記載の収容装置。 The rear element and the front element are U-shaped to provide space for an effective load;
The accommodation device according to any one of claims 3, 4, 5, and 7.
請求項1ないし8のいずれか一項に記載の収容装置。 The upper element has a digging portion that forms a space for receiving an effective load;
The accommodation device according to any one of claims 1 to 8.
前記ロータブレードの内面に対合する上面を備える上方要素を前記空洞内に挿入し、前記上方要素を退避位置まで内弦方向に摺動させるステップと、
第1のフランジを有する第1の要素を前記空洞内に挿入するステップと、
前記フランジが前記ロータブレードの開口の外周縁に接触するように、前記第1の要素を移動させるステップと、
前記上方要素を外弦方向に移動させることによって、前記上方要素を前記退避位置から元に戻すステップであって、前記上方要素の角度付き下面が前記第1の要素の角度付き上面に接触し、前記上方要素と前記第1の要素とによって空洞が形成されるまで元に戻すステップと
を含む方法。 A method for mounting a device in a cavity of a rotor blade, comprising:
Inserting an upper element having an upper surface facing the inner surface of the rotor blade into the cavity and sliding the upper element in a chord direction to a retracted position;
Inserting a first element having a first flange into the cavity;
Moving the first element such that the flange contacts an outer periphery of the rotor blade opening;
Returning the upper element from the retracted position by moving the upper element in a chord direction, wherein the angled lower surface of the upper element contacts the angled upper surface of the first element; Reverting until a cavity is formed by the upper element and the first element.
請求項10に記載の方法。 The upper element and the first element are inserted through the opening;
The method of claim 10.
前記開口の前記外周縁が前記第1のフランジおよび前記第2のフランジに接触するまで、前記後方要素および前記前方要素を前記開口の方へ下向き方向に移動させるステップであって、前記第1のフランジと前記第2のフランジとが一体になって外周フランジを形成する、ステップと
をさらに含む、請求項11に記載の方法。 Inserting a second element having a second flange into the cavity, wherein the first element and the second element are a front element and a rear element;
Moving the rear element and the front element in a downward direction toward the opening until the outer peripheral edge of the opening contacts the first flange and the second flange, wherein The method of claim 11, further comprising: integrating a flange and the second flange to form an outer peripheral flange.
請求項12に記載の方法。 Before the step of moving the rear element and the front element in the downward direction, the rear element and the front element are integrated, and the first flange and the second flange are aligned to form an outer peripheral flange. Form,
The method of claim 12.
前記第1の要素が、前方要素と後方要素との統合型であり、
第1のフランジを有する第1の要素を前記空洞内に挿入するステップが、前記代替開口を通して前記統合型要素を挿入するステップと、前記代替開口を閉鎖するステップとを含む、
請求項10に記載の方法。 Generating an alternative opening for inserting the first element;
The first element is a combination of a front element and a rear element;
Inserting a first element having a first flange into the cavity comprises inserting the integrated element through the replacement opening and closing the replacement opening;
The method of claim 10 .
をさらに含む、請求項14に記載の方法。 The method of claim 14 , further comprising curing an integrated element in the cavity that is a combination of an anterior element and a posterior element to form the first element.
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